CONTADOR PROGRAMABLE PARA RELOJ NIXIE

 Me propongo crear mi propio reloj nixie a la vieja usanza, con circuitos TTL y/o CMOS, nada de microcontroladores, Arduinos, etc.

La idea es que muestre también los segundos, por lo que necesitaré seis tubos nixie, unos 100v de alimentación para ellos y drivers adecuados, capaces de manejar esas tensiones.

Si la idea es que los segundos se muestren adecuadamente y no tener que estar reajustándolos a menudo, necesito una base de tiempo suficientemente precisa, es decir, nada de los 50 Hz de la red. Tampoco quiero tener que utilizar un módulo GPS, que cuesta por sí solo más que los nixies, ni un receptor de onda larga con salida digital que después hay que decodificar. Llegados a este punto recordé que hace años leí en un CQ Radioamateur que la red de emisoras de RNE en onda media tiene sus frecuencias controladas desde Madrid para mantener una extremadamente alta precisión. Tengo a pocos Km en línea recta el transmisor del noreste de RNE, en 738 KHz, que transmite con 250 KW por lo que su señal llega con mucha fuerza, supongo que como a todo EA3, EA2 y EA6 al menos (yo la he escuchado en noches de invierno con mi walkie IC-VX3, que lleva una mini antena de ferrita, desde Saint Nazaire, en la Bretaña francesa). Supongo que muchos de vosotros tendréis algún otro transmisor de OM de RNE cerca, o si sois de otro país, una red de emisoras similar, por lo que ajustando adecuadamente el siguiente circuito podréis tener una frecuencia patrón barata y más que razonablemente precisa.

El CD4040 es un divisor que va desde 2 hasta 2¹², por lo que al poner dos en cascada se puede dividir hasta 2²⁴, es decir hasta 16777216, que no es poco. Para llegar a tener entradas de frecuencias altas hay que alimentarlo al menos a 12 V.

En el esquema no se indica el pin de cada circuito integrado si o el valor de 2ⁿ de división. Si se tiene clara la frecuencia a dividir no hace falta poner interruptores, sólo puentes, ni todos los diodos, sólo los que tengan puentes.

En mi caso tengo que dividir la señal de RNE por 738.000 para obtener 1 Hz. En binario, esa cifra se escribe como 000010110100001011010000 (se lee desde 2²⁴ a 2⁰, es decir el bit menos significativo a la derecha), por lo que tengo que poner puentes en 2⁴, 2⁶, 2⁷, 2⁹, 2¹⁴, 2¹⁶, 2¹⁷ y 2¹⁹. Esto es lo mismo que la suma de 16+64+128+512+16384+65536+131072+524288.  Así de simple. Los conectores del circuito son el de alimentación y el de Entrada y Salida de frecuencias. 

El siguiente paso es lograr que los 738 KHz pasen desde la antena de ferrita hasta el contador, pero eso será motivo de una próxima entrada, y no es trivial…

Espero que os sea muy útil.

 

73.  Juan EB3BNJ

INDUCTÁMETRO FIABLE Y ECONÓMICO

 

Hoy casi todos tenemos un VNA con el que poder hacer medidas que, hasta hace bien poco estaban reservadas para equipos de un coste poco accesible para el aficionado que no fuese de los “muy cafeteros” del cacharreo. 

Una de las medidas que más se complicaba era la de las inductancias. El modo más sencillo para determinar su valor era ponerlas en paralelo con un condensador bien conocido y hacerlo oscilar, por ejemplo, con un oscilador universal como el que podéis encontrar en este blog, y leer la frecuencia.

Este medidor de inductancias lo utilicé durante una buena temporada y es realmente útil. Creo que lo saqué de un manual de la ARRL, pero no estoy del todo seguro. Sólo hay que ajustarlo adecuadamente y funciona muy bien. Para ello hay que proceder cortocircuitando el conector L y girar VR2 para que en la salida aparezcan 0 volt. El otro punto a tener en cuenta es utilizar una inductancia conocida y ajustar VR1 hasta que la lectura en el voltímetro sea el valor de la inductancia. Por último, como hice yo, poner un conmutador para utilizar 2 condensadores diferentes en el lugar de C1, uno de 10nF para valores altos de inductancia y otro de 1nF para bobinas de bajo valor.

Si, no es un VNA, pero por un par de euros se pueden hacer medidas de inductancia muy aceptables. A disfrutarlo.

73, Juan EB3BNJ

SIMPLE FUENTE DE ALIMENTACIÓN VARIABLE

 

Se pueden encontrar fuentes de alimentación, todas conmutadas, por muy poco dinero, pero no tienen las condiciones de esta. A saber:

    - Se puede hacer con componentes sencillos y reciclados de otros circuitos, ya que ningún componente es crítico.

    - La corriente que es capaz de entregar sólo depende de las características del MOSFET que tengamos a mano.

    - La regulación es lineal, así que no hay molestos ruidos.

    - Puede ajustarse a cualquier tensión entre 2 y 35 Volt.

 

Empezando por el primer punto, podemos utilizar el LM317, que permite una regulación magnífica con un máximo de 37 y un mínimo de 1.2 Volt. En caso de tener un 7805 o cualquier otro de la serie 78XX, las tensiones serán fijas (aunque el 7805 permite una cierta regulación) y habrá que eliminar las resistencias que van de la referencia a masa y a la salida.

Los condensadores pueden ser tan grandes o pequeños como queramos, sólo deben soportar las tensiones a que estén sometidos.

Las resistencias pueden variar, siempre que estén dentro de la misma magnitud. Es recomendable que sean de 1W, pero no imprescindible.

El MOSFET puede ser el que tengamos a mano en el cajón, recuperado de cualquier sitio, y según sean sus características, así serán las prestaciones finales de la fuente. Eso sí, siempre hay que ponerle un buen disipador cuando le pidamos grandes corrientes y debe ser de canal N. Yo he utilizado el IRPF250N, pero sirve cualquiera. Como los más avezados habrán notado, esta fuente es similar a las que aparecen en las hojas de datos de casi todos los reguladores de tres patillas, salvo que siempre usan un transistor bipolar, tipo 2N3055 y si necesitan más potencia, un driver que maneja a los transistores de potencia. La ventaja de usar un MOSFET es que, al ser comandado en tensión, en vez de en corriente, no es necesario utilizar un driver para aumentar la beta y llegar a la corriente de base necesaria en los transistores bipolares.

El potenciómetro puede ser de hasta 10K para voltajes altos y se puede sustituir por una resistencia de unos 2K7 para 13 Volt, o por otro valor para tensiones fijas, Una posibilidad es utilizar un conmutador con resistencias fijas de modo que obtengamos las tensiones predeterminadas con las que normalmente trabajemos, dejando una de las conmutaciones para el potenciómetro. Las combinaciones y mejoras son casi infinitas y a gusto del usuario.

Espero que os sea muy útil.

 

73.  Juan EB3BNJ

OSCILADOR UNIVERSAL

 

A menudo tenemos bobinas o condensadores de los que desconocemos sus valores por lo que no podemos reciclarlos. Para paliar esta circunstancia es ideal tener un pequeño frecuencímetro y un oscilador como el que muestro a continuación. El esquema apareció en la revista “Nueva Electrónica” hace muchos años y posteriormente en “CQ Radioamateur”, creo que reciclado por EA3GCY aunque sin citar el origen.

La gracia de este circuito es la utilización de un transistor bipolar y un FET en configuración de diodo lambda, que es una forma asequible de conseguir algo parecido a un diodo túnel. ¿Y de qué sirven los diodos lambda y túnel? Pues la respuesta es que tienen entre sus características un tramo en que presentan resistencia negativa, es decir, amplifican. Y además lo hacen aunque las relaciones de inductancia y capacidad del circuito resonante sean muy extremas. Esto nos permite utilizar el oscilador desde frecuencias de BF hasta al menos VHF, sólo dependiendo de las características de alta frecuencia de los dos transistores. En mi caso he llegado a la banda de 2m utilizando un BF968 como transistor bipolar, pero los más conocidos BFR99, BF324, BFT95 y similares también valdrán. El FET puede ser cualquiera con buenas condiciones de frecuencia como los J310, BF256, BF245, etc.

Otra curiosidad del circuito es que el diodo lambda en origen utiliza dos FET, uno de canal N y otro de canal P, pero dado que es más difícil encontrar de este último tipo y además con buenas características en HF, se ha sustituido por el transistor bipolar PNP que, aunque cada vez son más difíciles de conseguir, aún hay algunos modelos en producción.

A la salida del oscilador se puede enchufar un frecuencímetro y así, teniendo un condensador y una inductancia conocidos, es posible determinar el componente desconocido.

Si se quiere utilizar como oscilador para un VFO hay que tener cuidado con la temperatura, ya que hay tres uniones P-N implicadas y éstas son las principales responsables de los cambios de frecuencia con la temperatura.

La alimentación puede estar entre 6 y 12 Volt y su consumo es bastante bajo, por lo que una pila de 9 Volt puede hacer el montaje muy compacto.

Ahora no hay excusa para no reciclar más componentes o tenerlos sin clasificar.

 

73 de Juan, EB3BNJ

Control automático de filtros para IC706MKII

El circuito que os presento es adecuado para controlar automáticamente la conmutación de filtros de un amplificador de potencia o del paso de entrada de un receptor de cobertura general que esté controlado por relés.

Dispongo de un IC-706MKII que genera una tensión entre dos pines de su multi-conector trasero, diferentes por cada banda o grupo de dos bandas si son muy cercanas. La variación de tensiones no es lineal si no que cambia escalonadamente, de forma aproximadamente igual a 1 volt entre bandas, lo que facilitaría el esquema inicialmente. Pero no todo va a ser tan fácil. La banda de 30m es discordante frente al escalonado y orden de tensiones:

Voltaje por banda
160 m	80 m	60/40 m	30 m	20 m	15/17 m	12/10 m	6/2 m
7.6	6.2	5.2	0.0	4.1	3.2	2.3	1.9

  
Desde hace tiempo pensaba en un comparador de tensión que estoy empleando en el lineal que quiero construir, basado en el “Kaolín” de EA1KO, Ramón (persona muy amable, generosa y gran técnico hacia el que no puedo si no demostrar mi admiración) y cuyas modificaciones he ido añadiendo en este blog.

Entre los cambios que he implementado está un lector de potencia con el LM3915, cuya escala es logarítmica, pero que tiene un hermano, el LM3914 que cambia de estado linealmente y que permite, mediante una resistencia, definir la amplitud de los escalones entre el encendido de los LED de su escala. Si además de los LED se controlan los relés de cambio de banda, la cosa, pensaba yo, estaba hecha.

Pues no, nos encontramos con la banda de 30 m. El LM3914 no enciende ningún LED con 0.0 V, por lo que no podríamos controlar esa banda automáticamente… ¿o sí? Estuve buscando entre la documentación del fabricante pero para hacer que la escala empezara en cero había que poner a -1.0 V la masa, lo que complicaba el circuito y comprometía el funcionamiento del resto de circuitos. Descartado.  La solución que he encontrado es añadir otro comparador, el famoso LM311, que pone en alto su salida sólo cuando la señal a su entrada es inferior a los 1.9 V de las bandas de VHF, con lo que se produce el cambio a la banda de 30 m. Para ello compara la tensión a su entrada con la caída entre los bornes de un simple diodo (vale cualquiera de silicio que tengamos, uno de esos que tenemos con los números borrados en el cajoncito de componentes).

 
En el esquema todas las resistencias son de 1K Ohm, salvo las dos indicadas de 3K3 y 6K6 (dos de 3K3 en serie). Los transistores, deben ser de cualquier tipo NPN capaz de manejar la corriente que consuman los relés a controlar. Yo, como utilizo dos relés por banda que consumen juntos 100 mA he utilizado los BD139 que tengo en el cajón de los reciclados. Estos transistores ponen a masa la salida cuando se excitan ya que los relés están conectados a +12 V en su lado común. 

Si el circuito va a ir dentro de un amplificador de potencia, es imprescindible añadir condensadores de desacoplo en las salidas, entrada y alimentación, además de una caja metálica independiente, para evitar comportamientos erráticos.

Para añadir un poco más de versatilidad al amplificador, he añadido en paralelo con las salidas de este circuito las conexiones de cambio de banda manual que se hace con un conmutador rotativo de 8 posiciones, de modo que mientras utilice mi ICOM pueda realizar el control automático, pero si uso otro equipo pueda cambiar manualmente. El modo de que no interfieran el conmutador mecánico y el automático es hacer que las masas de ambos pasen a través de un conmutador cuyo pin común vaya a masa.

Desconozco que otros equipos, además de los ICOM tienen esta posibilidad de control, y si los escalones entre bandas son similares. En cualquier caso, con mínimos cambios es posible adecuar a cada caso este circuito.

73 de Juan, EB3BNJ

 

Acoplamiento de impedancias en filtros pasa-banda

 

Últimamente he estado jugando un poco con filtros de paso banda. Después de dar bastantes vueltas he encontrado algunos detalles que seguro que muchos electrónicos o experimentadores con experiencia seguro que saben, pero que rara vez lo trasladan negro sobre blanco para que los demás podamos conocerlos.

Si quieres hacer un filtro de paso-banda para el paso de entrada de un preamplificador de radio, por ejemplo, se debe plantear con la impedancia práctica más alta posible (500 ó 1000 ohm, por ejemplo) y después buscar el punto en las bobinas de entrada y salida en el que se acople por medio de sendas tomas intermedias a los 50 ó 75 ohm preceptivos. Veamos cual es la fórmula:

Dónde, No son las espiras  a la que se hace la toma desde el lado frío, N_t es el número total de espiras de la bobina, Z_o es la impedancia de la toma intermedia y Z_f la impedancia de cálculo del filtro.

De ahí podemos extraer, para saber N_o, que es la incógnita que tendremos normalmente:

Por ejemplo. Calculamos un filtro de 500 ohm de impedancia pero tenemos que acoplarlo a la línea de la antena y la entrada del receptor de 50 Ohm. Las espiras de la bobina de entrada son 12.

El resultado sería 3.8 espiras, aproximadamente. En ese punto tendremos el acoplamiento óptimo y por tanto el comportamiento más parecido al calculado, tanto en cuanto al ancho de banda como a las pérdidas.

73, Juan

Preamplificador para Onda Larga.

 

Lo confieso, me encanta escuchara las ondas media y larga. Suelo utilizar el dipolo para 40m para estos usos, pero cuando estoy fuera, a veces he necesitado un poco de ayuda con pequeños hilos. En mis sucesivos coches siempre he tenido radios de serie con onda larga. En la compra de uno de ellos, cuando le preguntamos al vendedor si la radio tenía OL nos dijo que era la primera vez en 25 años que alguien le había hecho esa pregunta y fue a enterarse. Como tenía OL, lo compramos. Ahora la cosa va a ser más fácil para futuros vendedores, porque RMC (Radio Montecarlo) ha cesado sus emisiones, que son las que seguíamos desde el coche, por lo que habrá que pasarse a la radio por internet.

Pero bueno, aún quedan muchas otras emisoras y hay que aprovechar el invierno y el ciclo solar bajo para poder seguir escuchando estas bandas bajas, bien sea en la parte de radiodifusión como en la de emisoras utilitarias.

Por eso hoy os presento un sencillo preamplificador a FET, protegido contra rayos y estática y bien filtrado para que podáis escuchar las ondas largas con facilidad. El esquema no puede ser mucho más sencillo y no es más que un adaptador de alta impedancia que hace que todas las señales que sin una buena adaptación se perderían, lleguen a la entrada de nuestro receptor.

El filtro es un paso bajo con gran atenuación a partir del inicio de la OM, lo que nos ayuda a eliminar a posibles interferencias de los emisores locales de esta banda.

 

73, Juan